阻抗、電抗、容抗與感抗定義、關系與應用

阻抗（英語：Electrical impedance）又稱電阻抗，是電路中電阻、電感、電容對交流電的阻礙作用的統(tǒng)稱。阻抗是一個復數(shù)，實部稱為電阻（Resistance），虛部稱為電抗（英語：Reactance）；其中電容在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為容抗（Capacitive Reactance），電感在電路中對交流電所起的阻礙作用稱為感抗（Inductive Reactance），容抗和感抗合稱為電抗。

阻抗通常以符號 標記。

阻抗（Z）是指具有電阻、電感和電容的電路對交流電的阻礙作用，它是一個復數(shù)，實部稱為電阻（R），虛部稱為電抗（X）。

阻抗即電阻與電抗的總和，用數(shù)學形式表示為：

當 X > 0 時，稱為感性電抗

當 X = 0 時，阻抗為純電阻

當 X < 0 時，稱為容性電抗

對電阻為0的理想純感抗或容抗元件，阻抗強度就是電抗的大小。

一般電路的總電抗等于：

其中為電路的感抗，為電路的容抗。

現(xiàn)實中，大部分負載都是電感性，例如：變壓器和電動機。定義感抗為正，容抗為負，可以避免負數(shù)出現(xiàn)，方便計算。

總結一下他們的關系：

阻抗 = 電阻 + 電抗

其中，電阻是指 Resistance , 不是 Resistor。

電抗 = 感抗 + 容抗

其中，定義感抗為正，容抗為負。

阻抗是爺爺，生了兩兒子：電阻、電抗。其中電抗生了兩孫子：感抗、容抗。

感抗計算

公式

電感的感抗 XL 是指電感對交流電的阻礙作用，它與電感的電感量 L 和交流電的頻率 f 有關。感抗 ?XL ?的公式是：

其中

π 是一個常數(shù)，約等于 3.14

f 是交流電的頻率，單位是赫茲（Hz）

L 是電感的電感量，單位是亨利（H）

感抗 XL 的單位是歐姆（Ω）

感抗 XL ?的意義是，當電感接入交流電路中時，電感內部產(chǎn)生的感應電動勢對定向移動的電荷具有阻礙作用，這種阻礙作用會影響電路的電壓和電流的相位關系。感抗 XL 越大，表示電感對交流電的阻礙作用越強，電感器內部的感應電動勢越大，電感器的電壓和電流的相位差越大。

舉例

下面是一個感抗 XL 計算的例子：

假設有一個電感為 150mH 的線圈，它跨接在一個 100V、50Hz 的交流電源上，求線圈的感抗和流過線圈的電流。

解：根據(jù)感抗公式，可以計算出線圈的感抗為：

根據(jù)歐姆定律，可以計算出流過線圈的電流為：

容抗計算

公式

電容的容抗 Xc 是指電容對交流電的阻礙作用，它的大小與電容的容量 C 和交流電的頻率 f 有關。容抗 Xc 的公式是：

其中：

π 是一個常數(shù)，約等于 3.14

f 是交流電的頻率，單位是赫茲（Hz）

C 是電容的容量，單位是法拉（F）

容抗 Xc 的單位是歐姆（Ω）。

容抗 Xc 的意義是，當電容器接入交流電路中時，電容器極板上所帶電荷對定向移動的電荷具有阻礙作用，這種阻礙作用會影響電路的電壓和電流的相位關系。容抗 Xc 越大，表示電容對交流電的阻礙作用越強，電容器極板上的電荷越難以聚集和釋放，電容器的電壓和電流的相位差越大。

舉例

已知電路頻率為 50 Hz，電容器電容值為 100 μF，求電容的容抗。

解：將已知量代入容抗計算公式得：

因此，電容的容抗為 31.83 Ω。

術語英文

阻抗（又稱電阻抗）：Electrical impedance

電阻：Resistance

電抗：Reactance

容抗：Capacitive Reactance

感抗：Inductive Reactance

電阻器：Resistor

要注意區(qū)分電阻和電阻器的區(qū)別，我們在日常生活中說的電阻、電容，實際上是電阻器、電容器。

總結

阻抗 = 電阻 + 電抗

其中，電阻是指 Resistance , 不是 Resistor。

電抗 = 感抗 + 容抗

其中，定義感抗為正，容抗為負。

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審核編輯：黃飛

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